工業自動化封裝電力解決方案制造技術

本發明專利技術公開了一種工業自動化封裝電力解決方案。公開了用于對過程自動化系統(110)中的過程控制器(112)與電氣自動化系統(120)的一個或更多個智能電氣裝置(IED)(122)進行對接以使用過程和電氣控制空間信息來在互聯企業系統(100)中執行行為和進行關于行為的決策以基于電氣控制空間信息和過程控制空間信息有利于能量管理目標以及過程控制目標的系統(100)、方法和裝置。

Industrial automation package power solutions

The invention discloses an industrial automation encapsulation power solution. For the process automation system (110) process in the controller (112) and electrical automation system (120) one or more intelligent electrical devices (IED) (122) to use the docking process and electrical control of spatial information in the Internet business system (100) in the execution behavior and behavior about the decision to control the spatial information and spatial information of process control system in which energy management goals and process control objectives based on electrical (100), method and apparatus.

【技術實現步驟摘要】
工業自動化封裝電力解決方案相關申請的交叉引用本申請要求于2015年9月15日提交的第62/218,801號美國臨時申請的優先權和權益，其全部主題通過引用并入本文。
技術介紹
制造工廠和其他企業通常包括機器、馬達以及由形成過程自動化系統的過程控制設備來操作的其他受控裝置和過程。這些受控過程和裝置轉而由配電系統供電。已經開發了可以用于節能，對配電系統內的多個電氣裝置進行減載、負載共享以及其他行動的電氣自動化系統。然而，過程控制目標和電氣自動化或能量管理目標往往發生彼此沖突，并且常規系統對于過程控制和電氣自動化系統行動不提供彼此協作以達到最佳能量管理以及過程自動化目標。
技術實現思路
描述了互聯企業系統、技術和設備以利于控制空間或過程自動化系統與企業的電氣自動化系統空間的整合以根據過程控制空間操作和注意事項有利于智能電氣空間操作和智能電力管理。附圖說明圖1是互聯企業的示意圖，互聯企業包括具有過程控制器的過程自動化系統和具有多個智能電氣裝置(IED)的電氣自動化系統以及高準確度定時裝置以使與過程自動化系統和電氣自動化系統相關聯的第一網絡和第二網絡中的信號的定時關聯。圖2是互聯企業的另一示例的示意圖，其中，高準確度定時裝置與第一切換裝置連接并且時間信號經由第一切換裝置分配至第一網絡，高準確度定時裝置經由第二切換裝置連接到第二網絡。圖3是互聯企業的另一示例的示意圖，其中，高準確度定時裝置與第二切換裝置耦接以向第二網絡分配時間信號，并且高準確度定時裝置被耦接以通過第一切換裝置向第一網絡分配時間信號。圖4是互聯企業的另一示例的示意圖，其中，在過程自動化系統的過程控制器中實施高準確度定時裝置。圖5是示出IED的附加配置文件(AOP)接口的示意圖。圖6是示出在示例性互聯企業中示出顯示畫面的各種圖形用戶界面(GUI)呈現的示意圖。圖7是示出由互聯企業中的過程控制器實現的附加指令(AOI)的示意圖。圖8示出了互聯企業。圖9還示出了某些示例的能力。圖10示出了封裝電力使用案例。具體實施方式首先參照圖1至圖4，公開了用于對過程自動化系統或控制空間110中的過程控制器112和其他裝置114、裝置116、裝置118與電氣自動化系統120的一個或更多個智能電氣裝置(IED)122進行對接以利于實現過程控制決策和控制行動進一步實現過程控制目標和能量管理目標的系統100、方法和設備。圖1示出了示例性互聯企業系統100，示例性互聯企業系統100包括具有過程控制器112的過程自動化系統110以及具有多個智能電氣裝置(IED)122的電氣自動化系統120。過程自動化系統110包括一個或更多個控制裝置，所述控制裝置包括與第一網絡108a工作上耦接的過程控制器112、第一變頻驅動114a和第二變頻驅動114b、軟起動器116以及馬達控制中心(MCC)118。過程自動化系統裝置112、過程自動化系統裝置114、過程自動化系統裝置116、過程自動化系統裝置118中的至少一些過程自動化系統裝置運作以控制一個或更多個過程(未示出)，以及本示例中的過程自動化系統裝置112至118包括網絡連接108a1、網絡連接108a2、網絡連接108a3和網絡連接108a4以用于經由第一路由器或其他切換裝置104a在其間或者與其他網絡交換數據。本示例中的第一切換裝置104a與計算機或其他處理器140工作上連接以提供處理器140與過程自動化系統110的過程控制器112和其他設備114至118之間的通信能力。電氣自動化系統120包括經由網絡連接108b1、網絡連接108b2、網絡連接108b3、網絡連接108b4、網絡連接108b5和網絡連接108b6與第二網絡108b和相關聯的第二路由器或第二切換裝置104b工作上耦接的IED122a、IED122b、IED122c、IED122d、IED122e和IED122f。在本示例中，IED122e和IED122f兩者包括在開關裝置陣容124中。在操作中，IED122向過程自動化系統110供電，以及某些IED即IED122a、IED122c和開關裝置陣容124分別通過連接130a、連接130b和連接130c與VFD114a、軟起動器116和MCC118工作上相關聯。任何合適的網絡配置、拓撲和協議可以用于網絡108a和網絡108b，包括但不限于以太網型網絡。此外，網絡108可以獨立地包括任何形式的連接或節點，如有線網絡節點、光纖網絡節點和/或無線網絡節點。圖1至圖4中的互聯企業系統100還包括高準確度定時裝置102以使第一網絡108a和第二網絡108b中的信號的定時關聯。在一個示例中，定時裝置102經由合適的通信互連106a和通信互連106b與切換裝置104a和切換裝置104b工作上耦接。此外，在某些示例中，路由器或切換裝置104經由通信連接150彼此通信上耦接。在操作中，定時裝置102通過第一網絡108a向控制裝置112、控制裝置114、控制裝置116、控制裝置118中的至少一些控制裝置分配時間信號，以及經由路由器104a和路由器104b通過第二網絡108b向IED122中的至少一些IED分配時間信號。在某些示例中，定時裝置102是GPS接收機。定時裝置102的其他實現方式是可行的，包括但不限于精確時間協議(PTP)主時鐘服務器、網絡時間協議(NTP)服務器、飛輪變換器(flywheelconverter)技術裝置或者簡單網絡時間協議(SNTP)服務器。來自定時裝置102的時間信號的分配提供時間同步，時間同步通過控制裝置112、控制裝置114、控制裝置116、控制裝置118中至少之一結合過程控制決策和行動有利于智能能量管理決策和行動。此外，在某些示例中，時間信號從定時裝置102通過第一網絡和第二網絡的標準以太網通信介質108分配，標準以太網通信介質108可以獨立地包括有線、無線、光纖和/或其他網絡技術。在圖1的示例中，定時裝置102經由相應的通信連接106a和通信連接106b連接至第一切換裝置104a以及第二切換裝置104b。圖2示出了另一示例性配置，其中，高準確度定時裝置102經由連接106a與第一切換裝置104a連接，以及時間信號經由第一切換裝置104a分配至第一網絡108a并且經由路由器連接150和第二切換裝置104b分配至第二網絡108b。在圖3中，定時裝置102經由連接106b與第二切換裝置104b耦接以將時間信號經由切換裝置104b分配至第二網絡108b并且將時間信號通過連接150和第一切換裝置104a分配至第一網絡108a。圖4示出了另一示例，其中在過程自動化系統110的過程控制器112中實施定時裝置102。在這種情況下，來自高準確度定時裝置102的時間信號從過程控制器112分配到切換裝置104a、切換裝置104b以及第一網絡108a和第二網絡108b的其他裝置。還參照圖5至圖7，除了時間同步，所公開的示例還包括執行附加配置文件(AOP)510(圖5和圖6)(例如，由圖1至4中的處理器140執行)以對過程控制器112進行配置來限定過程控制器112與電氣自動化系統120的IED122之間的數據交換，以及包括在過程控制器112中執行一個或更多個附加指令(AOI)710(圖7)以將來自IED122的無符號數據選擇性地轉換本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種提供在過程自動化系統(110)與電氣自動化系統(120)之間工廠范圍的數據的時間同步的方法，所述過程自動化系統(110)具有對一個或更多個過程進行控制的一個或更多個控制裝置(112，114，116，118)，所述電氣自動化系統(120)具有向所述過程自動化系統(110)供電的一個或更多個智能電氣裝置IED(122)，所述方法包括：通過與所述過程自動化系統(110)的所述控制裝置(112，114，116，118)工作上耦接的第一網絡(108a)分配來自定時裝置(102)的時間信號；以及通過與所述電氣自動化系統(120)的所述智能電氣裝置(122)工作上耦接的第二網絡(108b)分配來自所述定時裝置(102)的所述時間信號。

【技術特征摘要】
2015.09.15 US 62/218,801;2016.08.23 US 15/244,0351.一種提供在過程自動化系統(110)與電氣自動化系統(120)之間工廠范圍的數據的時間同步的方法，所述過程自動化系統(110)具有對一個或更多個過程進行控制的一個或更多個控制裝置(112，114，116，118)，所述電氣自動化系統(120)具有向所述過程自動化系統(110)供電的一個或更多個智能電氣裝置IED(122)，所述方法包括：通過與所述過程自動化系統(110)的所述控制裝置(112，114，116，118)工作上耦接的第一網絡(108a)分配來自定時裝置(102)的時間信號；以及通過與所述電氣自動化系統(120)的所述智能電氣裝置(122)工作上耦接的第二網絡(108b)分配來自所述定時裝置(102)的所述時間信號。2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述定時裝置(102)是GPS接收機、精確時間協議PTP主時鐘服務器、網絡時間協議NTP服務器、飛輪變換器技術裝置或簡單網絡時間協議SNTP服務器。3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述時間同步利于通過所述控制裝置(112，114，116，118)中至少之一結合過程控制決策和行動的智能能量管理決策和行動。4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述時間信號是從所述定時裝置(102)通過標準以太網通信介質(108)分配的。5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述標準以太網通信介質(108)包括有線網絡節點、光纖網絡節點或無線網絡節點。6.根據權利要求1所述的方法，還包括：使用附加配置文件AOP(510)對所述過程自動化系統(110)的過程控制器(112)進行配置，附加配置文件AOP(510)在處理器(140)上執行以根據與給定智能電氣裝置(122)對應的電子數據表EDS文件(502)限定要在所述電氣自動化系統(120)的所述給定智能電氣裝置(122)與所述過程控制器(112)之間進行交換的數據。7.根據權利要求1所述的方法，還包括：在所述過程自動化系統(110)的過程控制器(112)中執行附加指令AOI(710)，以將來自所述智能電氣裝置(122)的無符號數據選擇性地轉換成符號數據并且根據用戶限定的比例因子(730)對來自所述智能電氣裝置(122)中至少之一的數據進行縮放以提供經縮放的數據值用于由所述過程控制器(112)在控制至少一個過程中使用。8.根據權利要求7所述的方法，還包括：在所述過程控制器(112)中執行所述附加指令(710)來以無符號整數到符號實值或浮點值的形式對來自所述智能電氣裝置(122)中至少之一的數據進行縮放。9.根據權利要求7所述的方法，還包括：在所述過程控制器(112)中執行所述附加指令(710)以在計算系統環境內將符號數據類型對接到工業控制器標記。10.一種將過程自動化系統(110)的過程控制器(112)配置成與電氣自動化系統(120)的一個或更多個智能電氣裝置IED(122)進行通信的方法，所述方法包括：在處理器(140)上執行附加配置文件AOP程序(510)，以根據來自與給定智能電氣裝置(122)對應的電子數據表EDS文件(502)的信息限定要通過網絡通信協議在通信流中在所述電氣自動化系統(120)的所述給定智能電氣裝置(122)與所述過程控制器(112)之間進行交換的數據。11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述網絡通信協議包括下述至少之一：IEC61850MMS、GOOSE、SV、DNP3.0、IEC60870-5、ModbusTCP、以太網IP和設備網。12.根據權利要求10所述的方法，其中，所述通信流包括1類消息或3類消息。13.根據權利要求10所述的方法，還包括：在所述處理器(140)上執行所述附加配置文件AOP程序(510)以為下述中至少之一提供圖形用戶界面GUI(600)：對于所述給定智能電氣裝置(122)的IP地址的指派、針對1類連接的所請求的分組間隔RPI的配置、以及來自所述給定智能電氣裝置(122)的實時數據標記的過濾。14.一種非暫態計算機可讀介質，所述非暫態計算機可讀介質包括計算機可執行指令，當所述計算機可執行指令由過程自動化系統(110)的過程控制器(112)執行時使所述過程控制器(112)：將來自電氣自動化系統(120)的一個或更多個智能電氣裝置IED(122)的無符號數據選擇性地轉換成符號數據并且根...

【專利技術屬性】
技術研發人員：斯科特·杜安·戴，邁克爾·羅伯特·拜爾，大衛·克里斯托弗·馬祖爾，杰弗里·格拉爾德·諾蘭，塞爾吉奧·路易茲·伽馬，約翰·艾伯特·凱，布魯斯·K·韋納，
申請(專利權)人：洛克威爾自動控制技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：美國,US